AGV研發(fā)方案.ppt
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,AGV研發(fā)方案,項目經(jīng)理:技術(shù)負責人:小組成員:研發(fā)周期:2016/7/15~2016/10/30版本號:#1.1,目錄,一、AGV簡介3二、整體結(jié)構(gòu)和功能5三、電氣控制部分原理和功能83.1AGV總控制系統(tǒng)構(gòu)成83.2AGV小車主要電氣部件193.3AGV電氣設(shè)備品牌20四、AGV自主研發(fā)思路22五、重點難點分析23六、技術(shù)難點應(yīng)對策略25七、工作計劃28,2,3,一、AGV簡介,,含義,,,Automated自動,Guided引導(dǎo),Vehicle車輛,設(shè)計任務(wù),,,,自動化控制包括無線通信系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)、編制運行程序(由電氣工程師、IT工程師完成),軌道、地標包括導(dǎo)軌的敷設(shè)、地標的定位(由現(xiàn)場技師完成),運動結(jié)構(gòu)包括車輛外形、輪式行走系統(tǒng)的設(shè)計、牽引結(jié)構(gòu)的設(shè)計、各元件的安裝定位(由機械工程師完成),4,●技術(shù)參數(shù)(紅色字體部分為關(guān)鍵參數(shù)),5,二、整體結(jié)構(gòu)和功能,1.整體結(jié)構(gòu),電氣功能部分主要完成自動化信息的交換、處理,人機的操控、交流,防撞感應(yīng)等。,主動行走部分主要完成自動行走控制,牽引控制,軌道識別和定位感應(yīng)等。,能量部分提供整車的運行能量并且有能量補充接口,輔助行走部分為行走提供導(dǎo)向和輔助支撐等支持,另設(shè)轉(zhuǎn)銷放置等。,6,2.導(dǎo)向磁條,上圖即為常見的AGV磁條,黃色為N極,鋪設(shè)時向上。磁場強度滿足0.7~0.8MT底面有粘膠,便于粘貼地面。,7,3.工作原理,AGV功能實現(xiàn)可簡化為左上圖。小車通過磁導(dǎo)航傳感器感應(yīng)磁條磁場強度,并將磁場中心相對位置反饋給PLC總成,由PLC控制行走系統(tǒng)保持磁場中心位于傳感器中心,從而讓小車始終沿磁條行駛。,地標讀寫器(RFID)和地標(ID),另外在磁條特定位置設(shè)置有地標。在RFID讀出地標信息后,總控系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)指令,控制小車在此位置的減速、停止、選軌轉(zhuǎn)向等功能。,三、電氣控制部分原理和功能,8,3.1AGV總控制系統(tǒng)構(gòu)成①無線綜合管理系統(tǒng)(上位機):實現(xiàn)AGV小車、AGV小車智能充電樁的無線綜合管理系統(tǒng),進行實時控制、監(jiān)控。②AGV小車:智能控制系統(tǒng)。接收到命令后能自主行走到設(shè)定的區(qū)域或工位或按特定的路線行走;電量低時也可自動充電。③供能系統(tǒng):電池,充電樁(配合AGV小車實現(xiàn)小車智能充電)。,①無線綜合管理系統(tǒng)簡介,9,9,①無線綜合管理系統(tǒng)簡介(續(xù)),10,9,12/23/2019,Confidential,11,②AGV小車系統(tǒng),主要構(gòu)成走形系統(tǒng):電機、走行傳感器、信號傳感器操作面板:電源開關(guān)、起/停按鈕、復(fù)位鈕、急停鈕、揚聲器、警示燈,通過操作面板可以顯示AGV的狀態(tài),了解AGV目前運行的狀態(tài)、參數(shù)設(shè)定、異常的排除。感應(yīng)系統(tǒng):防撞機構(gòu)、障礙傳感器。檢測AGV行駛前方是否有物體,并起到保護AGV正方向被碰撞的功能。動力系統(tǒng):電池充電器、自動充電、電池組、本系統(tǒng)所用電壓DC24V內(nèi)部控制器系統(tǒng):接收信號和控制小車的一切動作。,12,●走形系統(tǒng),信號傳感器(讀地標)識別不同工位、路線,實現(xiàn)分別控制小車的不同動作。,電機:兩個電機通過分別控制速度可實現(xiàn)直線行走和拐彎行走。,走行傳感器,檢測貼于地面的磁條,把檢測結(jié)果傳給PLC控制電機按磁條路徑行走。,13,●AGV小車操作面板,蜂鳴器:行走、報警、音樂,急停按鈕,人機界面:有各種參數(shù)、按鈕等,可進行查看、控制AGV.,報警指示燈,電源開關(guān),啟動、停止按鈕,故障復(fù)位按鈕,14,鋰電池:24V鋰電池,為AGV提供動力,障礙物掃描器:障礙物檢測是可編程、設(shè)定檢測距離。,防撞機構(gòu):機構(gòu)內(nèi)安裝有微動開關(guān),能感應(yīng)到碰撞障礙物,●動力系統(tǒng)與感應(yīng)系統(tǒng),15,●內(nèi)部控制器,PLC:AGV主控制器,控制小車的一切動作。,無線AP從站:接收上位機的指令,人工按鈕無線接收器,工人可以用無線遙控器控制小車,障礙物掃描器處理器:處理傳感器檢測到的信號然后把結(jié)果傳給PLC,16,(1)電池,小電流充電口,大電流充電口,開關(guān),信息線,電源輸出線,手柄,③供能系統(tǒng),(2)自動充電站簡介,17,(2)自動充電站簡介(續(xù)),18,自動充電機,移動充電電極頭(自動伸縮式),鋰電池上固定式靜置電極,AGV停止→自動充電機電極伸出→充電完畢→自動充電機電極縮回→AGV走自動充電機與電控柜明線直連。無需土工作業(yè)。安裝維護方便,工作量小,施工安裝快速。,AGV本體,鋰電池,12/23/2019,Confidential,19,3.2AGV小車主要電氣部件:,20,3.3AGV電氣設(shè)備品牌,以上就是典型的AGV小車,21,但是……,我們需要一個自己的AGV小車,四、AGV自主研發(fā)思路,22,1.因為我們?yōu)槭状窝邪l(fā),且為初稿。所以所有功能部分先完全參照以上典型AGV小車設(shè)計,不做功能更改。,2.自主產(chǎn)品必須與市面已有產(chǎn)品有所區(qū)別,所以在完全參照典型樣機制作后,我們下一步可選擇先修改外觀形狀。,3.所有外購件以實現(xiàn)其功能為基本原則,可先按樣機選取同型號外購件。下一步修改時選擇供貨周期短且便宜的外購零件用以替換,以縮短研發(fā)周期以及經(jīng)費。,五、重點難點分析,23,●重點AGV小車首先以實現(xiàn)其功能為重點,即達到精確定位、按路線牽引、準確響應(yīng)、可靠制動等。其次設(shè)備必須保證其工作的可靠性,如保證多次循環(huán)后機械磨損達標、電池壽命達標、按鍵不失靈、磁軌無消磁、線路無松動等。最后重點考慮設(shè)備的制造成本。在同樣達到其功能的前提下,一個低成本的產(chǎn)品最終才能存活于市場。,24,●難點機械結(jié)構(gòu)對電器結(jié)構(gòu)的支持。其表現(xiàn)為設(shè)計之初電器元件的外形尺寸與安裝尺寸無從獲得,容易造成元件安裝空間不足,孔位不對的情況。行走的精確控制。AGV小車如何精確定位工位,客戶要求精度10mm。以及AGV小車在分叉路口如何選擇所需要走的路線。充電循環(huán):AGV小車自動充電與如何短時間內(nèi)充完電(1分鐘內(nèi))。上位機系統(tǒng)如何實時獲取小車的當前狀態(tài)(位置、速度、負載、故障碼、電量狀態(tài))等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并做相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。上位機系統(tǒng)如何滿足多小車同時作業(yè),準確計算路徑及耗時,避免路徑?jīng)_突。上位機系統(tǒng)如何跟客戶其他系統(tǒng)做信息交互。,六、技術(shù)難點應(yīng)對策略,25,1.針對電氣元件的安裝問題,需采用實際測量、三維模擬的辦法。待電器原件采購到位后,直接對原件進行外形測量,并且制作三維模型。最終以三維模型方式在軟件上進行模擬試裝,保證現(xiàn)場裝配無誤。,2.針對行走精度的控制問題(1)行走精度問題就是工位停止精度。在需要停止工位提前一段距離安裝一個預(yù)到工位地標,在工位上則安裝能精確定位的光電傳感器。當讀取到預(yù)到工位地標時PLC控制小車減速到一個低速值慢慢行走,然后利用光電傳感器進行精確定位;(2)分叉路口控制。在分叉路口提前一段距離安裝路口地標。小車實時與上位機進行數(shù)據(jù)交互,每輛小車都有它的目的地,PLC讀取上位機發(fā)給小車指令目的地,選擇最優(yōu)路徑,當讀取到路口地標,識別是什么路口,編寫程序PLC進行最優(yōu)選擇,程序內(nèi)進行其余的路徑磁條屏蔽最終行走最優(yōu)路徑。,26,4、考慮小車當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集辦法,可以通過各種傳感器的使用或者邏輯計算獲取準確的狀態(tài)數(shù)據(jù)。考慮上位機和PLC通訊設(shè)計,以效率、簡單、實時性為準則??紤]上位機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計,以第三范式、sql性能等原則進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計??紤]上位機系統(tǒng)的設(shè)計,遵循三層架構(gòu)的設(shè)計思想,采用數(shù)據(jù)、展示、邏輯處理分開的低耦合架構(gòu)設(shè)計,方便日后的維護和擴展。,3.針對充電問題。(1)1分鐘內(nèi)可以從電量低充滿電。小車與上位機、充電樁與上位機都是實時數(shù)據(jù)交互的,當電量低時需要快速停車就位充電,選擇大功率充電器且選用現(xiàn)在技術(shù)成熟的脈沖快速充電方法進行快充。(2)1分鐘內(nèi)不可完全從電量低充滿電。小車與上位機、充電樁與上位機都是實時數(shù)據(jù)交互的,此時我們就不能當小車電量低時才去充電了,而是每輛小車每一個行走循環(huán),也就是每換一個工位就有一輛小車去進行充電,只要能保證1分鐘內(nèi)充的電比小車行走一個循環(huán)所耗的電多就不會有問題了。,27,5、考慮上位機系統(tǒng)的調(diào)度算法,根據(jù)客戶提出的JPH、實際場地大小、路徑復(fù)雜度、小車速度等客觀因素,計算出符合需求的調(diào)度安排并發(fā)給小車。6、考慮上位機系統(tǒng)跟外部其他系統(tǒng)的信息傳遞設(shè)計,可以采用xml或者DBLINK的方式進行信息交互。需要考慮兼容性、效率、簡單等因素。,七、工作計劃,28,Thanks!,29,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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